В течение последнего десятилетия исследователи пытались перепрограммировать идентичность всех типов клеток. Клетки сердца являются одними из самых востребованных в регенеративной медицине, потому что исследователи предполагают, что они могут помочь восстановить поврежденное сердце, заменив потерянную ткань. Теперь исследователи из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете первыми продемонстрировали прямое преобразование не-сердечного типа клеток в сердечную клетку посредством переноса РНК. Работая над идеей о том, что сигнатура клетки определяется молекулами, называемыми матричными РНК (мРНК), которые содержат химический план создания белка, исследователи изменили два разных типа клеток, астроцит (звездчатую клетку мозга. ) и фибробласт (клетка кожи) в клетку сердца с помощью мРНК.
Связанные изображения
t Кардиомиоцит (в центре), показывающий распределение белка (зеленый и красный цвета), указывающее на молодой кардиомиоцит.
Фото: Тэ Гён Ким, доктор философии, Медицинская школа Перельмана, Пенсильванский университет.
Ссылки по теме
Перельмана Медицинская школа
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Джеймс Эбервин, доктор философии , профессор фармакологии Элмера Холмса Бобста, Тэ Гён Ким, доктор наук , научный сотрудник, и его коллеги сообщают о своих выводах онлайн на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences . Этот подход предлагает возможность клеточной терапии сердечно-сосудистых заболеваний.
«Новым в этом подходе к генерации клеток сердца является то, что мы напрямую преобразовали один тип клеток в другой, используя РНК, без промежуточного шага», - объясняет Эбервайн. Ученые поместили избыток мРНК сердечных клеток в астроциты или фибробласты с помощью липид-опосредованной трансфекции, а остальное сделает клетка-хозяин. Эти популяции РНК (посредством трансляции или модуляции экспрессии других РНК) направляют ДНК в ядре хозяина, чтобы изменить популяции РНК клетки на популяцию РНК целевого типа (сердечная клетка или t-кардиомиоцит), что, в свою очередь, изменяет фенотип клетку-хозяин в клетку-адресат.
Метод, который использовала группа, называется транскриптомно-индуцированным ремоделированием фенотипа или TIPeR, отличается от метода индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS), используемого многими лабораториями, в котором клетки-хозяева не должны дедифференцироваться до плюрипотентного состояния и затем повторно дифференцироваться по мере роста. факторы к типу ячейки назначения. TIPeR больше похож на предыдущую работу по переносу ядра, при которой ядро одной клетки переносится в другую клетку, где после переноса ядро затем направляет клетку на изменение своего фенотипа на основе созданных РНК. Работа tCardiomyocyte напрямую следует из более ранней работы лаборатории Eberwine , где нейроны были преобразованы в tAstrocytes с использованием процесса TIPeR.
Команда сначала извлекла мРНК из сердечной клетки, а затем поместила ее в клетки-хозяева. Поскольку в настоящее время существует намного больше мРНК сердечных клеток по сравнению с мРНК астроцитов или фибробластов, они захватывают местную популяцию РНК. МРНК клетки сердца транслируются в белки клетки сердца в цитоплазме клетки. Эти белки клетки сердца затем влияют на экспрессию генов в ядре хозяина, так что гены клетки сердца включаются и образуются белки, обогащенные клетками сердца.
